计算机及数学软件的应用探讨

摘要：为了进一步提高高职数学教学质量，就要有效融入计算机和数学软件，结合高职数学教学的实际情况，确保计算机和数学软件得到有效应用。文章主要就高职数学教学中计算机及数学软件的应用进行探讨，旨在充分利用数学软件的强大功能，提高高职数学教学质量。

关键词：高职数学教学；计算机；数学软件

一、引言

随着社会的不断发展，企业对于人才的要求越来越高，这就对高职院校数学教学提出很高的要求。为提高教学质量，培养出合格的人才，高职院校数学教师要善于利用计算机和数学软件，将复杂而抽象的数学知识转变成直观形象的内容，使学生能够感受到学习的趣味所在，从而提高学习的积极性和主动性。计算机及数学软件具有强大的图形处理功能，还可以对课堂进行仿真与模拟，利用其强大的计算功能为学生搭建使用的数学教学平台，促进学生有效将理论与实践有机结合。

二、高职数学教学现状

高职院校数学是一门重要的学科，这一学科与许多领域均有默契的关系，在许多行业中具有广泛的应用。因此，开展数学教学，可以保证学生能够灵活运用所学知识解决问题，满足企业对于人才的需求。尽管数学十分重要，而且应用范围广泛，但在实际教学中还存在一些问题。现阶段，许多高职院校的数学理论教学课时正在不断缩减，尽管数学依然是一门主要学科，但却很难与其他专业学科有机结合。在进行知识传授时，教师往往将知识和专业剥离，单纯灌输枯燥乏味的数学知识，长此以往，就会影响学生实践能力的提升。还有一些数学教学教师在传授知识时，重视求导、求微积分等方面的内容，不过其目的却比较功利，即为考出好成绩而传授，学生的思维能力没有得到系统的培养，其应用数学知识解决问题的能力远远不足。在素质教育的要求下，各大数学教师要高度重视改进数学教学，为培养优秀的人才奠定坚实的基础。

三、计算机及数学软件

为了进一步提高数学教学质量，需要借助先进的技术和软件辅助教学。随着计算机技术的不断发展，数学软件功能日益完善，类型众多。数学软件整体可分为两类，第一类是通用型，第二类是专用型。通用型数学软件主要运用于数值计算及符号计算等计算问题，例如进行常规的微积分运算，解方程组及矩阵运算等，较为常见的有MATLAB，MathCAD，Mathematic；专用型数学软件主要用于解决数据管理和数据分析等统计及运筹类问题，较为常见的有SPSS，SAS，LINDO等。在进行计算机及数学软件的选择时，首先要考虑到软件与教学之间的关系。要选择恰当的数学软件，满足教学各项要求，改进数学教学方法，为学生提供更加多元化的数学解释，使学生学习知识时不会感到枯燥乏味，晦涩难懂。要选择计算能力强大、图形处理功能优秀的软件，这样就可以保证教师将知识直观化，深刻融入数形结合的思想，使学生能够逐步具备优秀的数学思想。在选择数学软件时，要考虑到学生是否操作方便，这样就可以方便学生在课后利用数学软件对知识进行查缺补漏，有益于提高学生的自主学习能力。要明确操作步骤，保证操作界面清晰易懂，激发学生的操作兴趣。为了进一步提高学生的应用能力，要保证数学软件具有一定的编程功能，使学生能够自主解决问题，提高创新能力以及对知识的应用能力。

四、高职数学教学中计算机及数学软件的应用

在计算机技术的支持下，许多数学软件主要是以演示工具出现，教师利用数学软件可以达到数形结合的目的。通过数学软件演示的知识点可以为学生展示出各种各样的形象动画，使学生能够及时理解和掌握知识。这种演示方式可以加深学生对知识的印象，但还是会存在一定的弊端，比如，学生虽然会记住知识，但还是不容易深入理解数学的内涵。这就需要教师为学生提供充分的思考时间，不能过分依赖计算机和数学软件。（一）培养学生主动学习精神与思维能力。教师要积极培养学生独立思考的能力和主动学习的态度，鼓励学生大胆猜想，对知识积极探索，拓展思维，在学习中找到乐趣，验证自己的答案。学生在这一过程中能够了解知识的内涵，培养自主学习的意识，还可以更顺利地掌握知识，并学会利用数学知识解决问题。比如，教师在讲解数列极限时，可以先通过定理对于数列极限进行判定，然后再利用数学软件描绘出对应函数的图像进行验证，使学生能够及时掌握知识，还不会轻易对知识遗忘。教师可以组织学生利用软件画出函数图像，对极限数列进行验证。（二）利用图形处理和仿真模拟功能展示知识。利用计算机及数学软件可以促进学生能够真正接受知识，通过自己的方式思考问题，解决问题，验证结论，顺利完成各种作业任务。数学软件有强大的图形处理能力和仿真模拟功能，教师充分利用这些功能，可以使学生对概念熟练掌握，具备数学思想。比如，讲解定积分的定义时可以让学生在课后尝试运用数学软件来演示分割、近似求和，取极限；通过动画来展示定积分是如何通过“以直代曲”来求曲边梯形的面积，最终让学生充分理解“微元求和”的数学思想。以动画演示图像后，要引导学生自习观察，有效保证学生与所学知识顺利衔接。（三）利用软件计算功能提高学习效率。要为了进一步提高学生的数学应用能力，掌握正确的数学方法，要避免学生将许多精力花费在繁重的计算之上，可借助计算机进行重复的预算，提高学习效率。比如，实对称矩阵的对角化问题上，学生通过学习了解到实对称矩阵可以对角化，但运算过程往往是复杂且易错，这就可以利用计算机及数学软件进行计算，保证结果准确。将数学软件与专业相结合，同样可以解决许多问题，教师要培养学生利用数学软件的计算功能解决实际问题的能力。

五、将计算机及数学软件与数学实验平台相结合

（一）明确数学实验平台开设目的。计算机及数学软件与数学实验平台的搭建密切相关，对于高职数学教学而言，搭建数学实验平台很有必要。数学实验平台离不开计算机及数学软件的支持，能够将数学知识与实际生活有机结合，保证数学学习更有趣味性和实用性。学生通过实验平台可以进行建模，应用软件完成复杂的数学运算。由于数学软件具有图形展示和仿真模拟等功能，学生可通过软件和实验验证实验结果，从而加深对数学知识的印象，掌握正确的学习方法。数学实验平台是提高学生应用能力的关键途径。教师可以精心设计问题，结合学生的专业，使问题更加实用，激发学生的探索兴趣。比如，将数学知识与管理、金融、物理等领域相结合，使问题更加与时俱进，具有代表性。总之，教师要明确数学教学目的，使学生能够做到学以致用。而这就需要在课堂中体现出数学的实用性，通过数学实验平台将这一学科的实用价值淋漓尽致地展现。因此，开设数学实验平台很有必要。（二）明确实验和软件与教学的关系。在数学实验平台上，学生可以充分利用计算机及数学软件学习数学知识，因此，数学软件可以作为数学实验的工具，也是学生掌握正确学习方法的关键。数学软件与数学实验可实现优势互补，将理论知识与实践环节有机结合，扭转当前教学中理论与实践脱节的现状。数学软件可以辅助教学，数学实验平台也可以辅助实践，这二者均不能完全替代教学。基于计算机基础之上的数学软件拥有多元化的功能，但本身并不能等同于数学教学，教师在教学中要保留原有的教学精华，不可过分依赖数学软件和数学实验。开展数学实验时，要以学生理解知识为前提条件，使其能够运用知识解决问题。教师要合理设计实验，突出学习过程，明确学习目的。由于高职数学教学时间有限，在引进数学实验时，教师要合理安排时间，不能将教学局限于课堂之中。要激发学生学习的积极性和主动性，就可以提前留出问题，再组织学生在课堂上进行验证，也可以通过课后独立完成实验的方式完成对知识的消化与验证。这种方式不会影响正常的教学进度，还会锻炼学生自主学习能力。教师可在教学平台上问问题，规定学生在课后时间自行完成实验，实验完毕后要在线上提交结果，教师再通过平台对学生的实验进行评价。

综上所述，为了有效提高高职数学教学质量，就要充分利用计算机及数学软件的强大功能，进行复杂和重复的计算，对知识进行仿真和模拟，保证知识更加直观、生动、形象。教师要关注数学方法的改进，不能过分依赖数学软件，正确处理数学软件和教学的关系，将理论与实践有机结合。要重视数学实验平台的搭建，将其与数学软件功能有机结合，实现数学教学改革。教师要积极钻研数学教学的改进，以培养人才为前提，精心设计教学活动，有效融入数学软件，提高学生的学习兴趣和主动学习意识，使学生具备优秀的数学思想与学以致用的能力。

【参考文献】

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作者:郝茹 单位:乌兰察布职业学院